Administración de Medicamentos por Vía Intravenosa

Aspectos Generales

La administración de medicamentos por vía intravenosa puede realizarse en forma de bolo (dosis única), régimen de dosificación múltiple o perfusión.

La perfusión intravenosa es la administración continua de una solución a través de una vía conectada a una vena del paciente. La solución puede contener o no un fármaco. Se utiliza un sistema de perfusión intravenosa conectado a un gotero con una llave para controlar la velocidad de perfusión.

El objetivo de la perfusión de medicamentos es mantener concentraciones plasmáticas iguales o ligeramente superiores a la concentración mínima efectiva (c.m.e.) en el estado estacionario (EE).

Curvas de Cp/t: Estudio y Expresión Matemática

En un modelo monocompartimental, la sustancia se absorbe y distribuye instantáneamente, mientras que la eliminación ocurre simultáneamente. La evolución de los niveles plasmáticos del fármaco se debe a la perfusión continua (ganancia) y la eliminación (pérdida).

La incorporación de la sustancia sigue una cinética de orden cero (velocidad constante), mientras que la eliminación sigue una cinética de orden uno.

La gráfica de Cp/t muestra un aumento inicial de la concentración plasmática debido a la velocidad de perfusión, seguido de un estado estable donde la velocidad de perfusión iguala a la velocidad de eliminación.

• Tramo AB: velocidad de perfusión > velocidad de eliminación
• Tramo BC: velocidad de perfusión = velocidad de eliminación

Algunas formas farmacéuticas de liberación prolongada administradas por vía extravascular también pueden lograr una velocidad de absorción constante, con cinética de eliminación de orden uno, resultando en gráficas similares a las de la perfusión intravenosa.

Estudio Cinético

La cinética de la perfusión intravenosa se puede expresar mediante ecuaciones:

• Velocidad de modificación del nivel de fármaco (C o Q) en plasma: → Vd · dC/dt
• Velocidad de perfusión (masa/tiempo): K0 (constante cinética de orden cero)
• Velocidad de eliminación (masa/tiempo): Q·Ke → C·Vd·Ke → C·Cl

La ecuación general es:

Vd · dC/dt = K0 – C . Cl

En el estado estable (tramo BC):

0 = K0 – CEE·Cl → CEE = k0/Cl

Aplicación Práctica

Determinar la velocidad de perfusión del fármaco (K0):

K0 = CEE · Cl

Determinar CEE en función de la velocidad de perfusión:

La CEE depende de la velocidad de perfusión. Una mayor velocidad de perfusión resulta en una mayor CEE.

Tiempo Necesario para Obtener CEE

Se requieren 5 semividas para alcanzar la CEE desde el inicio de la perfusión.

Para alcanzar rápidamente la CEE, se puede administrar una dosis de choque (D* = CEE·Vd) antes de iniciar la perfusión.

Después de detener la perfusión, se necesitan 5 semividas para que la sustancia se elimine del organismo.

Modelos Farmacocinéticos

Farmacocinética

La farmacocinética estudia la evolución temporal de los fármacos y sus metabolitos en el organismo a través de curvas de Cp/t o Q/t.

Modelos en Farmacocinética

Los modelos farmacocinéticos simplifican el organismo para facilitar su estudio. Se utilizan para desarrollar ecuaciones que describen la evolución de la concentración de la sustancia activa en el organismo.

Clasificación de los modelos:

• Modelos compartimentales (lineales y no lineales)
• Modelos no compartimentales o Modelo independiente
• Modelos fisiológicos
• Modelos PK-PD

Modelos Compartimentales

Definición

Los modelos compartimentales dividen el organismo en compartimentos y aplican ecuaciones cinéticas.

Un compartimento es un conjunto de estructuras o fracción de materiales biológicos donde el fármaco accede de forma similar, se distribuye uniformemente y presenta propiedades y comportamiento cinético similar.

Clasificación de Compartimentos

El organismo se divide en compartimento central y compartimento periférico.

• Compartimento central: incluye agua plasmática, agua intersticial y agua intracelular de órganos bien irrigados (corazón, pulmón, hígado, riñón, glándulas endocrinas y SNC).
• Compartimento periférico: incluye agua intracelular e intersticial de tejidos poco irrigados (piel, tejido adiposo, músculo, médula ósea y depósitos tisulares).

Representación Esquemática de un Compartimento

Un compartimento se representa como un rectángulo. La absorción y eliminación ocurren en el compartimento central.

Tipos de Modelos Compartimentales

• Modelo monocompartimental: solo incluye el compartimento central.
• Modelo bicompartimental: incluye compartimento central y periférico.
• Modelo tricompartimental: incluye compartimento central y dos compartimentos periféricos.

Cinética del Proceso ADME

El proceso ADME (absorción, distribución, metabolismo y excreción) se puede explicar mediante ecuaciones cinéticas.

• La absorción generalmente sigue una cinética de orden 1.
• La distribución se explica por difusión pasiva (cinética de orden 1).
• La metabolización y excreción generalmente siguen una cinética de orden 1.

Modelos No Compartimentales o Sistemas Modelo Independientes

Los modelos no compartimentales aplican métodos probabilísticos para estudiar la probabilidad de que una molécula permanezca en un determinado órgano o tejido.

Se obtiene el tiempo medio de residencia, que indica el tiempo promedio que una sustancia permanece en el organismo.

Modelos Fisiológicos

Los modelos fisiológicos estudian el comportamiento de la sustancia en órganos y tejidos específicos.

Se utilizan ecuaciones de balance de masa para obtener el aclaramiento (Cl), que indica cómo el hígado o el riñón eliminan una sustancia activa.

Modelos PK-PD

Los modelos PK-PD relacionan la farmacocinética con la farmacodinamia (efecto vs tiempo).

Se utilizan para determinar la dosis óptima, la vía de administración y el régimen de dosificación.

Se obtienen parámetros como la relación AUC/c.m.i, que se relaciona con la intensidad del efecto farmacológico.